1、第16章动量守恒定律章末测试题(二)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,1-6为单选题,7-10为多选题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1如图,质量为3 kg的木板放在光滑的水平地面上,质量为1 kg的木块放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4 m/s的初速度向相反方向运动.当木板的速度为2.4 m/s时,木块( )A.处于匀速运动阶段 B.处于减速运动阶段C.处于加速运动阶段 D.静止不动 PvQ2如图所示,位于光滑水平桌面,质量相等的小滑块P和Q都可以视作质点,Q与轻质弹簧相连,设Q静止,P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用,若
2、整个作用过程中无机械能损失,用E1表示弹簧具有的最大弹性势能,用E2表示Q具有的最大动能,则()ABCD3光滑水平桌面上有两个相同的静止木块(不是紧捱着),枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹,子弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同,且子弹进入木块前两木块的速度都为零。忽略重力和空气阻力的影响,那么子弹先后穿过两个木块的过程中()A.子弹两次损失的动能相同B.每个木块增加的动能相同C.因摩擦而产生的热量相同D.每个木块移动的距离相同4如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的
3、初速度v0,则()A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动5力F作用在质量为m的物体上,经过时间t,物体的速度从v1增加到v2。如果力F作用在质量为m/2的物体上,物体的初速度仍为v1,F的方向与v1的方向相同,则经过相同的时间t,该物体的末动量大小为( )Am(v2-v1)/2 B2m(2v2-v1) Cm(2v2-v1) Dm(2v2-v1)/26质量M327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m27 kg的气体,设喷出的气体
4、相对地面的速度均为v1000 m/s。忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为( )CA76 m/sB82 m/sC90 m/s D99 m/s7如图所示,A、B两物体质量之比mAmB32,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑。当两物体被同时释放后,则()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动量守恒8如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b
5、、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止,此后()Aa、b两车运动速率相等 Ba、c两车运动速率相等C三辆车的速率关系vcvavb Da、c两车运动方向相反9如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得()A在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都处于伸长状态B从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C两物
6、体的质量之比为m1m212D在t2时刻A与B的动能之比为Ek1Ek28110在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M0.6kg,m0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有Ep10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态。现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是()A球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4NsBM离开轻弹簧时获得的速度为9m/sC若半圆轨道半径可调,则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D弹簧弹开过程,弹力
7、对m的冲量大小为1.8Ns二、填空题(共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)11(6分)如图所示,在橄榄球比赛中,一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m/s,然后他们就扭在了一起。(1)他们碰撞后的共同速率是_(结果保留一位有效数字)。(2)在框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分:_。12(10分)如图1所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸, 白纸上
8、铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是_。A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端必须水平 D小球1质量应大于小
9、球2的质量(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有_。AA、B两点间的高度差h1 BB点离地面的高度h2C小球1和小球2的质量m1、m2 D小球1和小球2的半径r(3)当所测物理量满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失。(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M、P、
10、N。用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为l1,l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_(用所测物理量的字母表示)。三、计算题(共5小题,共54分)13(10分)如图所示,有A、B两质量均为M100 kg的小车,在光滑水平面上以相同的速率v02 m/s在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m50 kg的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?14(12分)如图所示,一质量为MB = 6 kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量MA=6 kg,停在B的左端。一质量为m=1kg的小球用长为l =0.8m的轻绳悬挂在固定点O上。将轻绳拉直至水平位置后,
11、则静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度h=0. 2m。物块与小球可视为质点,A、B达到共同速度后A还在木板上,不计空气阻力,g取10m/s2。求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能。15(10分)40kg的女孩骑自行车带30kg的男孩(如图所示),行驶速度2.5m/s。自行车行驶时,男孩要从车上下来。(1)他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤,为什么?(2)男孩要以最安全的方式下车,计算男孩安全下车的瞬间,女孩和自行车的速度。(3)以自行车和两个孩子为系统,试比较计算在男孩下车前、后整个系统的动能值,并解释之。16(10分)如
12、图所示,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度为v0。求弹簧释放的势能。 17(12分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:(1)物块滑到B处时木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)滑块CD圆弧的半径